Haptic Perceptual GroupingBehavioral and Neurophysiological Correlates

Resumen

La organización perceptiva es el proceso que enfrenta a nuestro sistema perceptivo con la tarea de descifrar la información sensorial proveniente del mundo exterior para alcanzar una representación verídica, congruente y útil de nuestro entorno (Ruth Kimchi et al., 2003; Pomerantz & Kubovy, 1981). Tradicionalmente, se ha considerado el agrupamiento perceptivo como el proceso más íntimamente ligado a la organización perceptiva. Sin embargo, no son sinónimos. El agrupamiento perceptivo constituye un tipo particular de proceso organizativo que determina los elementos cualitativos de nuestra percepción. Consiste, a grandes rasgos, en el hecho de que los observadores perciben algunos ítems del campo perceptivo como pertenecientes a un mismo conjunto de elementos con más fuerza que otros (Wagemans et al., 2012). La organización perceptiva y el agrupamiento han sido investigados exhaustivamente en modalidad visual y, en menor medida, en modalidad auditiva. Sin embargo, muy pocos estudios tratan de manera explícita con las cuestiones organizacionales en el tacto, e incluso las revisiones y monografías dedicadas de manera exclusiva a la percepción en esta modalidad han ignorado la cuestión, algo sorprendente dado que el tacto, junto con la vista y el oído, es considerado uno de los sentidos espaciales (Gallace & Spence, 2011). Una de las cuestiones más relevantes en la investigación sobre agrupamiento perceptivo durante los últimos años es el estudio cuantitativo del funcionamiento interactivo de varios principios de agrupamiento actuando de manera conjunta en la misma escena perceptiva (Kubovy & van den Berg, 2008; Luna, Villalba-García, Montoro, & Hinojosa, 2016; Quinlan & Wilton, 1998; Schmidt & Schmidt, 2013). Tradicionalmente, esta línea de investigación ha perseguido dos objetivos diferentes: (1) desarrollar un modelo que dé cuenta de los efectos combinados de los diferentes principios de agrupamiento perceptivo cuando estos actúan de manera conjunta,y (2) identificar las reglas que determinan que principios dominan la organización percibida cuando dos o más claves de agrupamiento actúan simultáneamente (Han & Humphreys, 1999; Palmer & Beck, 2007; Schmidt & Schmidt, 2013). Dada la ausencia de investigación que aborde las dinámicas de dominancia de los principios de agrupamiento en el tacto, las leyes que gobiernan tales interacciones, así como las bases neurológicas que subyacen a estos procesos, la presente tesis doctoral se propone como principal objetivo investigar de manera cuantitativa como diferentes principios de agrupamiento perceptivo (proximidad espacial y similaridad en textura) interaccionan durante el proceso de organización perceptiva en el tacto para dar lugar a los objetos que conforman la percepción táctil. Para lograr este fin, se realizaron 6 experimentos divididos en 4 diferentes estudios, en los que se abordaron de manera exhaustiva los objetivos específicos derivados del objetivo principal perfilado en el párrafo anterior: (1) Analizar el curso temporal y las dinámicas de dominancia de los principios de agrupamiento en la modalidad háptica; (2) investigar las interacciones entre principios de agrupamiento en el tacto, así como su compatibilidad con un modelo aditivo de los efectos de agrupamiento; y (3) investigar los correlatos neurofisiológicos (actividad cerebral oscilatoria) del agrupamiento perceptivo en el tacto cuando diferentes principios de agrupamiento actúan de manera aislada o conjunta dentro de la misma escena estimular. En el primero de los estudios (Experimento 1) se investigaron las dinámicas de dominancia de los principios de agrupamiento en la modalidad háptica. Para ello, se compararon las respuestas a estímulos agrupados mediante proximidad espacial, con aquellas a estímulos agrupados por similaridad en textura, utilizando una tarea de detección de la orientación en la que los estímulos táctiles se combinaron para formar patrones horizontales/verticales de acuerdo con uno de los citados principios de agrupamiento. Los resultados del estudio indicaron que los participantes fueron más rápidos detectando la orientación de los estímulos agrupados por proximidad espacial, respecto a aquellos agrupados por similaridad en textura. Adicionalmente, la orientación de los estímulos fue detectada más rápidamente cuando estos estuvieron orientados verticalmente, pero tan solo cuando se encontraban agrupados por proximidad espacial. El segundo estudio (Experimento 2), se investigaron las dinámicas de dominancia y los correlatos neuronales del agrupamiento mediante proximidad espacial y similaridad en textura en modalidad háptica. Se analizaron las respuestas conductuales y la actividad oscilatoria cerebral en las bandas alfa y beta durante una tarea de detección de la orientación que reproducía la utilizada en el Estudio 1 de la presente Tesis. Los resultados conductuales mostraron una identificación de la orientación más rápida y con menos errores en aquellos estímulos agrupados por proximidad espacial, un resultado que concuerda con lo encontrado en el Estudio 1. Por otro lado, el análisis de componentes independientes (ICA-clustering) reveló la participación de una red bilateral de áreas sensoriomotoras y parietales, involucradas en la tarea de detección de la orientación de estímulos agrupados mediante principios de agrupamiento Gestálticos. En el estudio número 3 (Experimentos 3 y 4), se investigaron las interacciones entre los principios de agrupamiento de proximidad espacial y similaridad en textura en la modalidad háptica. Para ello, se adaptaron al tacto dos paradigmas ampliamente utilizados en modalidad visual. En el Experimento 3 se empleó una tarea fenomenológica experimental consistente en clasificar la fuerza subjetiva de agrupamiento, tanto en condiciones en las que cada principio de agrupamiento actuaba por separado, como en condiciones en las que ambos principios actuaban de manera conjunta (cooperativa o competitivamente). En el Experimento 4, por otra parte, los participantes realizaron una tarea psicofísica en la que una respuesta objetiva (in)correcta, se encontraba previamente definida mediante la atención selectiva a una clave de agrupamiento concreta en diferentes bloques de ensayos. En ambos experimentos, los resultados mostraron que la proximidad espacial dominó la organización de la escena táctil sobre la similaridad en textura, cuando ambos principios competieron dentro de la misma escena perceptiva. Añadido a lo anterior, los resultados obtenidos son compatibles con un modelo aditivo de los efectos del agrupamiento de manera similar a lo ocurrido en otras modalidades perceptivas. Finalmente, en el estudio número 4 (Experimentos 5 y 6) se investigaron los correlatos conductuales y neurofisiológicos de las interacciones entre los principios de agrupamiento de proximidad espacial y similaridad en textura en el tacto, mediante dos diferentes adaptaciones de la tarea de discriminación de la repetición (RDT) empleada anteriormente en modalidad visual. Estas tareas proporcionan una medida indirecta de agrupamiento que no requiere de atención explícita al proceso de agrupamiento, manteniendo, al mismo tiempo, una respuesta (in)correcta definida objetivamente. En el Experimento 5 se presentó a los participantes una fila de elementos que se alternaban en textura, excepto dos de los elementos en los que la textura se repetía. Los participantes tuvieron que decidir si los estímulos en los que se repetía la textura (agrupamiento por similaridad) eran lisos o rugosos, en diferentes condiciones de proximidad espacial entre objetivos y distractores, que podían bien facilitar o dificultar la respuesta a la tarea. En el Experimento 6, los participantes debían indicar que cohorte (definida por la proximidad espacial entre sus elementos) contenía un mayor número de elementos, mientras en diferentes condiciones experimentales se modificaba la similaridad en textura dentro de y entre las diferentes cohortes de elementos. Los resultados indican la compatibilidad de los efectos de agrupamiento encontrados con un modelo aditivo (en concordancia con lo obtenido en los Experimentos 3 y 4 del Estudio 3). Por otro lado, el principio de proximidad espacial parece dominar el proceso de agrupamiento perceptivo cuando ambos principios actúan de manera conjunta, dada las respuestas más rápidas y la menor interferencia/facilitación de las mismas cuando estas respuestas se dieron ante estímulos agrupados por proximidad (Experimento 6). Estos resultados de nuevo concuerdan con los de los anteriores Estudios (1,2 y 3). Por último, el análisis de componentes independientes (ICA-clustering) realizado sobre los datos electrofisiológicos reveló la implicación de una extensa red de áreas sensoriomotoras, prefrontales, parietales y occipitales en ambos experimentos. Particularmente interesante fue la mayor activación encontrada en áreas prefrontales dorsolaterales y parietales del hemisferio derecho, en la condición de competición entre principios de agrupamiento. Tomados de manera global, los resultados de la presente Tesis indican que: (1) el agrupamiento por proximidad espacial parece dominar los procesos de organización perceptiva en el tacto cuando actúa de manera conjunta con el principio de similaridad en textura (aunque sin eliminar la influencia de este último); (2) los resultados encontrados son compatibles con un modelo aditivo de los efectos combinados de los diferentes principios de agrupamiento perceptivo; y (3) el análisis de los datos neurofisiológicos, revela la implicación de una amplia red de áreas sensoriomotoras, parietales y pre-frontales en las tareas de agrupamiento perceptivo en el tacto. Esta activación difiere entre los diferentes principios de agrupamiento, indicando la existencia de diferencias en las demandas cognitivas asociadas a cada uno de estos principios. Por último, la mayor activación de las áreas prefrontales y parietales encontrada en condiciones de competición entre principios de agrupamiento (Experimentos 5 y 6) parece estar relacionada con las mayores demandas de mantenimiento, manipulación e integración de la información cuando los participantes deben interpretar la presencia de información contradictoria para formar un percepto (objeto) final. Los métodos y resultados presentados en esta Tesis pretenden constituir un primer paso en la investigación experimental cuantitativa de los procesos de organización perceptiva en el sentido del tacto. Un conocimiento más profundo y completo de estos procesos podría tener un gran potencial en términos de aplicaciones prácticas, como el desarrollo de interfaces multisensoriales o la creación de sistemas de sustitución sensorial para personas con dificultades visuales y/o auditivas. La investigación en esta área podría servir también como un medio para profundizar en el conocimiento de las bases neuronales de la organización perceptiva, así como para conocer la forma en que nuestro cerebro alcanza una representación útil y adaptativa (desde un punto de vista evolutivo) del mundo exterior, a través de la selección y estructuración de la inmensa cantidad de información proveniente de nuestros sentidos.